淺談容積式流量計的計量與檢定問題

【摘 要】容積式流量計是原油動態(tài)計量過程中精度高、使用較廣的一種計量器具，本文介紹了流量計的結(jié)構(gòu)、工作原理及優(yōu)缺點，分析了該類流量計在原油交接計量及檢定中出現(xiàn)的問題以及流量檢定點設(shè)定、介質(zhì)粘度變化對檢定結(jié)果的影響，并提出了針對性建議。

【關(guān)鍵詞】容積式流量計；原油計量；檢定；措施

容積流量計是目前油田對內(nèi)對外原油交接計量中使用較廣、時間較長的一種流量計量儀表，其設(shè)計技術(shù)和制造工藝已相對成熟，為之配套的檢定、安裝、維護(hù)等措施也達(dá)到一定的水平，是交接雙方普遍接受的一種計量器具。東營原油庫是勝利油田對內(nèi)對外原油交接計量的大油庫，目前有12臺來油流量計、3臺外輸流量計、8臺外銷流量計和9臺供油流量計，負(fù)責(zé)油田85%以上的原油外銷任務(wù)，年外銷原油2000余萬噸，因此正確使用、檢定和維護(hù)流量計是一項非常重要的工作。

1 流量計的使用與檢定

容積式流量計的計量室主要由殼體、轉(zhuǎn)子、機(jī)構(gòu)傳動等組成，其原理是流量計的轉(zhuǎn)子靠其進(jìn)出口在流體微小壓差作用下推動旋轉(zhuǎn)，不斷地將進(jìn)口的液體經(jīng)計量腔連續(xù)不斷的計量后送到出口，并通過傳動機(jī)構(gòu)直接指示出流經(jīng)流量計的液體總量，也可通過脈沖發(fā)訊器進(jìn)行信號遠(yuǎn)傳。其特點是：

（1）計量精度高，重復(fù)性好：轉(zhuǎn)子無接觸放置震動且噪音小，工作不受流體狀態(tài)的影響，前后不需要很長的直管段，壓差小于0.03Mpa，適應(yīng)介質(zhì)粘度的范圍廣；雙殼體式結(jié)構(gòu)，維修簡便。

（2）對計量介質(zhì)純凈度要求較高，計量含砂粒介質(zhì)要配過濾裝置。

隨著油田計量技術(shù)的發(fā)展和對環(huán)境保護(hù)的重視，油田基本上淘汰開式計量流程，油氣集輸系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了密閉輸送，由于其生產(chǎn)、制造技術(shù)已相對成熟，使用、檢定、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程已成體系，因此作為各種油品尤其是原油交接計量是比較理想的器具。

為了保證流量計技術(shù)性能穩(wěn)定，在使用中要嚴(yán)格按要求操作和維修維護(hù)，定期加注潤滑油，嚴(yán)禁超極限使用，定期檢查更換濾網(wǎng)，防止雜質(zhì)卡死轉(zhuǎn)子，加強(qiáng)流量計的比對和檢定工作，防止出現(xiàn)計量差錯。

作為一種機(jī)械儀表，刮板和腰輪流量計在使用一段時間后由于轉(zhuǎn)子的磨損，轉(zhuǎn)子間隙變大，精度將降低，尤其是運(yùn)行時間較長和新投用的流量計的性能穩(wěn)定性差，在每三個月的檢定周期內(nèi)甚至?xí)霈F(xiàn)較大的超差現(xiàn)象。針對此問題，要開展維護(hù)工作，同時要加強(qiáng)與儲油罐和供油流量計數(shù)據(jù)比，對標(biāo)準(zhǔn)體積管加密測試，及時掌握流量計精度情況，合理調(diào)整流量點優(yōu)化運(yùn)行。原油交接的流量計在每三個月進(jìn)行檢定一次的基礎(chǔ)上，平時不定期進(jìn)行自檢加密測試，并堅持每天收、輸、銷流量計與儲油罐的數(shù)據(jù)比對分析工作，因為流量計屬高精度計量器具，而儲油罐的容積值在常態(tài)下相對穩(wěn)定，在單位時間內(nèi)兩者比對的差值應(yīng)是一個常數(shù)，由差值的變化可判斷流量計的精度變化。因此，控制流量計誤差最有效的辦法是進(jìn)行檢定，目前使用的檢定方法是標(biāo)準(zhǔn)體積管法其特點是：檢定不影響流量計正常工作，不產(chǎn)生油品蒸發(fā)，流量計脈沖當(dāng)量0.1升/脈沖、體積管現(xiàn)性在0.02%以下，系統(tǒng)精度高，自動化程度高，可實現(xiàn)計算機(jī)管理。

2 流量對流量計檢定的影響

在線檢定就是對正常工作狀態(tài)下的流量計進(jìn)行現(xiàn)場檢定，影響檢定結(jié)果的關(guān)鍵因素有介質(zhì)的溫度、壓力、密度、校驗脈沖，此外是流量工作點的選擇。檢定流量必須使體積管檢定流量與被檢流量計工作流量點相匹配，否則檢定就失去了意義。

例如：該庫有兩臺DN300mm流量計和兩臺DN150mm流量計，正常外輸時DN300mm流量計工作流量為250m3/h至550m3/h，由￠529Х8管道輸送，DN150mm流量計工作流量為40m3/h至120m3/h，由￠277Х7管道外輸，受背壓限制和計劃調(diào)撥量限制，流量計運(yùn)行排量50% 的時間在最低檢定點以下運(yùn)行，由于標(biāo)定點和實際運(yùn)行計量工作點不同，流量計工作流量達(dá)不到體積管檢定點的流量，致使無法說明流量計的真實計量精度。通過計量流量試驗對比看出，在檢定流量狀態(tài)下其所造成的誤差偏小，而在低流量狀態(tài)下其所產(chǎn)生的誤差偏大。解決辦法是將檢定流量下移到流量計受被壓限制的最低流量，輸（銷）計劃下后，由生產(chǎn)單位根據(jù)生產(chǎn)情況安排輸（銷）流量。

3 標(biāo)準(zhǔn)體積管對檢定的影響

用標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定流量計的原理是利用兩檢測開關(guān)間標(biāo)準(zhǔn)容積作為標(biāo)準(zhǔn)，檢定介質(zhì)在泵壓作用下推動彈性橡膠球在標(biāo)準(zhǔn)管段內(nèi)移動，分別觸發(fā)檢測開關(guān)，向頻率計數(shù)器發(fā)出開關(guān)門信號，使被檢流量計在此區(qū)間內(nèi)所發(fā)出的脈沖信號得到累計，將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積值經(jīng)過溫度壓力修正后得到值Qs。即在溫度壓力不變的情況下，影響精度的主要因素是流量計脈沖數(shù)，脈沖的取值取決于走球時間和關(guān)門信號控制時間，一般彈性橡膠球與標(biāo)準(zhǔn)管段內(nèi)徑相比有2%～4%的過盈量，檢定介質(zhì)在其前后的漏失量小于總體積的0.006%，即5000L的標(biāo)準(zhǔn)管段只有0.3個脈沖數(shù)誤差，當(dāng)推球器上錐形密封圈塤壞導(dǎo)致不密封時產(chǎn)生的漏失，使走球時間延長，造成累計脈沖數(shù)增多，使流量計特性曲線下移。以現(xiàn)場檢定流量計為例，該周期檢定的流量計運(yùn)行時間不久，在與儲油罐和其它流量計對比數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)總有0.2%以上的誤差，其它流量計也相應(yīng)出現(xiàn)負(fù)誤差。對比并請有關(guān)人員現(xiàn)場檢定，得出該流量計系數(shù)為0.9977，檢查流量無誤后對脈沖數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)脈沖數(shù)變化較大，對標(biāo)準(zhǔn)體積管進(jìn)行掃線后檢查發(fā)現(xiàn)錐形密封圈循壞，造成原油串流。經(jīng)更換密封圈并對推球器進(jìn)行保養(yǎng)，通油檢定得出流量計系數(shù)為1.0024，經(jīng)重新檢定精度修正調(diào)整合格后，流量計在使用與對比中差值減小到正常范圍。

4 介質(zhì)變化對檢定結(jié)果的影響

流量計作為容積計量儀表能適應(yīng)粘度范圍較寬的油品計量，由于轉(zhuǎn)子間有微小間隙，在工作時會有一定體積的漏失量，漏失量與介質(zhì)粘度成反比，故不同介質(zhì)粘度會造成流量計誤差特性曲線移動而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。曾對某兩個采油廠的流量計先后直供一臺外輸流量計，用同一流量進(jìn)行不同油品的對比試驗，兩臺流量計在外輸站的對比結(jié)果可得出兩臺流量計系數(shù)最小變化量為0.001和0.0008，由此可見，油品性質(zhì)對流量計精度的影響也非常重要。

油田各采油廠由于開發(fā)構(gòu)造區(qū)塊層系的不同，也將造成原油物性差異而導(dǎo)致油品性質(zhì)變化，因此在流量計鑒定和交接計量過程中采用在線計量，保證流量計在檢定和計量過程中精度基本穩(wěn)定，而對離線檢定的流量計采用的介質(zhì)如果是稀原油，而實際計量不相符的粘稠原油，由于稀油的粘度小于粘稠油，使流量計的漏失量小于檢定時的漏失量，致使流量計產(chǎn)生正偏差。另外，如果計量溫度較低，會使原油中的蠟析出，粘附于流量計的計量腔內(nèi)，使計量腔變小，流量計精度失真，因此，在計量檢定和交接計量過程中，控制好原油性質(zhì)和溫度是確保流量計計量精度的一項重要因素。

5 結(jié)束語

綜上所述，動態(tài)計量與檢定流量計過程中油品的流量、性質(zhì)及體積管的密封完好與否，直接影響檢定與計量的準(zhǔn)確性，在實際交接計量過程中采取適當(dāng)?shù)姆椒▉砜刂埔陨嫌绊懸蛩兀_保流量計的精度，只有保證了流量計計量的精度，才能使原油交接更加準(zhǔn)確，更能體現(xiàn)公平公正。

【參考文獻(xiàn)】

[1]GB9110—88 原油立式金屬罐計量油量計算方法[S].

[2]Q/GDSJ 0026—900 容積式流量計運(yùn)行操作與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程[S].

[責(zé)任編輯：劉帥]